[发明专利]红光外延层及其生长方法、红光LED芯片及显示面板

说明书

本申请涉及一种红光外延层及其生长方法、红光LED芯片及显示面板。因为有源层中自靠近N型半导体层的一端到靠近P型半导体层的一端，各阱层的厚度逐渐增大，这样可以使得电子在有源层中快速移动的路径逐渐变长，从而使得自N型半导体层侧注入的电子穿越有源层的时间变长，给从P型半导体层注入的空穴提供的更多的移动时间，提升了电子在有源层中迁移时遭遇空穴的几率，也即提升了电子与空穴复合的概率，增加了红光外延层的内量子效率；同时，也避免了未在有源层中与空穴复合的电子进入到P型半导体层后与空穴复合，辐射出不被期望的波段的光的问题，提升了基于该红光外延层所制得的红光LED芯片的出光效果。

技术领域

本申请涉及LED技术领域，尤其涉及一种红光外延层及其生长方法、红光LED芯片及显示面板。

背景技术

LED芯片是通过半导体材料中导带电子和价带空穴辐射复合产生光子，从而将电能直接转化为光能的电子元器件，与传统光源相比，其具有高效、节能、环保和长寿等优点，在节能减排、绿色发展中发挥了重要作用，被公认为二十一世纪新一代绿色照明光源。

不过，由于电子的有效质量比空穴的有效质量小，但同时电子的迁移率比空穴的迁移率大，所以电子容易溢出有源层而P型半导体层中与空穴复合产生非期望波段的光，这不仅影响LED芯片出光色彩的纯净度，也减少有源层中载流子的数目，降低了有源层中电子与空穴的复合几率，降低了LED芯片的内量子效率。

因此，如何提升有源层中电子与空穴的复合几率，避免电子溢出有源层而导致的LED芯片内量子效率降低，LED出光效果不佳的问题是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种红光外延层及其生长方法、红光LED芯片及显示面板，旨在解决：电子容易溢出有源层，导致LED芯片内量子效率降低，LED出光效果不佳的问题。

本申请提供一种红光外延层，包括：

N型半导体层；

P型半导体层；以及

介于N型半导体层与P型半导体层之间的有源层；

其中，有源层包括多个交替层叠的阱层与垒层，且自靠近N型半导体层的一端到靠近P型半导体层的一端，有源层中各阱层的厚度逐渐增大。

上述红光外延层中，因为有源层中自靠近N型半导体层的一端到靠近 P型半导体层的一端，各阱层的厚度逐渐增大，这样可以使得电子在有源层中快速移动的路径逐渐变长，从而使得自N型半导体层侧注入的电子穿越有源层的时间变长，给从P型半导体层注入的空穴提供的更多的移动时间，提升了电子在有源层中迁移时遭遇空穴的几率，也即提升了电子与空穴复合的概率，增加了红光外延层的内量子效率；同时，也避免了未在有源层中与空穴复合的电子进入到P型半导体层后与空穴复合，辐射出不被期望的波段的光的问题，提升了基于该红光外延层所制得的红光LED芯片的出光效果。

可选地，自靠近N型半导体层的一端到靠近P型半导体层的一端，各阱层的厚度呈等差数列增大。

可选地，垒层为含Al垒层，自靠近N型半导体层的一端到靠近P型半导体层的一端，各垒层中Al组分含量呈等差数列降低。

上述红光外延层中，因为自靠近N型半导体层的一端到靠近P型半导体层的一端，有源层中各垒层中Al组分含量呈等差数列降低，所以，各垒层的势垒逐渐降低，利用垒层对快速移动的电子进行阻挡，从而阻止电子从有源层中溢出，进一步提高有源层中电子与空穴的复合几率，进而提高基于该红光外延层所制得的红光LED芯片的发光效率。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种红光LED芯片，包括：

上述任一项的红光外延层；

与红光外延层中N型半导体层电连接的N电极；以及